成都DLC涂层可分为无氢类金刚石碳膜(a-C)和氢化类金刚石碳膜(a-C:H)两大类。这两类DLC涂层的生长机理略有不同。什么是DLC涂层生长机理?
1、含氢DLC涂层的生长机理
对于含氢的成都DLC涂层,与CVD金刚石涂层一样,一般认为碳与碳、碳与氢原子进行杂化,形成坚固的四面体结构,氢原子的存在促进形成SP3键,而刻蚀掉已经形成的SP2键;在无序的网络结构中,氢原子能够终止碳原子至外端的悬挂键,阻止碳原子形成SP2键。由于氢原子的存在可以帮助和促进SP3键的形成,因此人们认为氢的存在是DLC涂层中形成SP3键所需的,而且还建立了SP3与氢含量的关系。
含氢类金刚石涂层的生长模型分为三个阶段,即等离子体的反应(气体的分子或原子分解、电离);等离子体与表面作用以及涂层浅表面的作用。
2、无氢DLC涂层的生长机理
由于氢原子在一定含量范围内可以促进涂层中SP3键的形成,很多研究者利用加氢技术来提高层中SP3的含量,但在随后的应用中发现事实并非如此。
成都无氢DLC涂层主要由SP3和SP2键碳原子相互混杂的三维网络构成,或是由超过80%的SP3键碳原子为骨架构成。内部不含氢原子。